(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、シャフトの先端部に軸支されて互いに開閉する一対の切断刃と、シャフトの基端側で切断刃を操作するための切断刃操作手段と、切断刃と切断刃操作手段とを連結して切断刃操作手段に加えられた操作力を切断刃に伝達する操作用線材とを備えた高枝切鋏であって、
操作用線材によって伝達される前記操作力を増大するための操作力増大手段が、切断刃と切断刃操作手段との間に設けられ、
操作力増大手段が、
力点を有する力節と作用点を有する作用節とが所定角度を為し、作用節の長さが力節の長さよりも短く形成されるとともに、力節と作用節との境界部分が支点とされたテコ部材と、
テコ部材をその支点で軸支するためのテコ軸支部材と、
切断刃を軸支するための切断刃軸支部材と、
テコ軸支部材と切断刃軸支部材とを所定距離を隔てて連結固定するための連結固定部材と、
テコ部材の作用点と切断刃の基端部とを連結するためのリンク部材と、
シャフトから側方に突出して設けられ、テコ部材の力点をテコ部材の支点を中心とする円弧に沿って案内してスライドさせるためのテコ案内部材と
で構成され、
操作用線材の先端部がテコ部材の力点に固定された
ことを特徴とする高枝切鋏。
【請求項２】
作用節の長さに対する力節の長さの比が１．５以上かつ５以下とされた請求項１記載の高枝切鋏。
【請求項３】
シャフトが、径の異なる複数のパイプを継ぐことによってその長手方向に伸縮可能な構造とされるとともに、
操作用線材を巻き取るためのギヤドラムがシャフトの基端側に設けられ、シャフトの長さに応じて操作用線材の長さを調節することができるようにした請求項１又は２記載の高枝切鋏。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹木の高枝を少ない労力で切断することのできる高枝切鋏に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹木の高枝（高い場所にある枝木）を切断する際には、脚立に登って作業するしかなかった。しかし、脚立に登っての作業は転落するおそれがあり、危険を伴うものであった。このような実状に鑑みてか、これまでには、長いシャフトの先端に切断刃を取り付けた鋏（いわゆる高枝切鋏）が提案されている（例えば、特許文献１）。これにより、作業者は、地上にいながら高枝を切断することが可能になる。
【０００３】
しかし、従来提案されている高枝切鋏は、切断力が不十分であり、細い枝木は切断することができても、太い枝木を切断するのは非常に困難であった。また、従来提案されている高枝切鋏は、シャフトの基端側を両手で持って操作するものが一般的であったため、作業性に劣るという欠点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６７８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、小さな操作力で大きな切断力を得ることのできる高枝切鋏を提供するものである。また、地面に据え置いて使用することができ、楽に使用できる高枝切鋏を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、シャフトと、シャフトの先端部に軸支されて互いに開閉する一対の切断刃と、シャフトの基端側で切断刃を操作するための切断刃操作手段と、切断刃と切断刃操作手段とを連結して切断刃操作手段に加えられた操作力を切断刃に伝達する操作用線材とを備えた高枝切鋏であって、操作用線材によって伝達される前記操作力を増大するための操作力増大手段が、切断刃と切断刃操作手段との間に設けられたことを特徴とする高枝切鋏を提供することによって解決される。これにより、小さな操作力で大きな切断力を得ることが可能になる。この高枝切鋏において、シャフトの基端部を先鋭に形成するなど地面に突き立てることができるような形態とすることで、地面に据え置いて使用することも可能になる。この場合、切断刃操作手段は、作業者の腰から胸の高さになるように配される。
【０００７】
操作力増大手段の具体的な構成は、特に限定されない。てこの原理や滑車の原理を利用して操作力を増大するものが例示される。てこの原理を利用した操作力増大手段としては、力点、作用点及び支点を有するテコ部材と、テコ部材をその支点で軸支するためのテコ軸支部材と、切断刃を軸支するための切断刃軸支部材と、テコ軸支部材と切断刃軸支部材とを所定距離を隔てて連結固定するための連結固定部材と、テコ部材の作用点と切断刃の基端部とを連結するためのリンク部材と、シャフトから側方に突出して設けられ、テコ部材の力点をテコ部材の支点を中心とする円弧に沿って案内するためのテコ案内部材とで構成されたものが挙げられる。操作用線材の先端部はテコ部材の力点に固定される。
【０００８】
一方、滑車の原理を利用した操作力増大手段としては、シャフトと平行な方向に移動可能な動滑車と、動滑車をシャフトと平行な方向に案内するための動滑車案内部材と、動滑車及び動滑車案内部材を収容するためのケースとで構成されたものが例示される。操作用線材は、動滑車における切断刃側の外周部に巻き掛けられてその先端部がケースに固定された巻掛線材と、動滑車と切断刃の基端部とを連結する連結線材とで構成される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によって、小さな操作力で大きな切断力を得ることのできる高枝切鋏を提供することが可能になる。また、地面に据え置いて使用することができ、楽に使用できる高枝切鋏を提供することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の高枝切鋏の全体を示した側面図である。
【図２】本発明の第一実施態様の高枝切鋏の全体を示した側面図である。
【図３】本発明の第一実施態様の高枝切鋏において、切断刃が開いた状態にあるときの操作力増大手段の周辺を拡大して示した側面図である。
【図４】本発明の第一実施態様の高枝切鋏において、切断刃が閉じた状態にあるときの操作力増大手段の周辺を拡大して示した側面図である。
【図５】本発明の第二実施態様の高枝切鋏の全体を示した側面図である。
【図６】本発明の第二実施態様の高枝切鋏における操作力増大手段の周辺を拡大して示した側面図である。
【図７】本発明の第二実施態様の高枝切鋏の変形例における操作力増大手段の周辺を拡大して示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の高枝切鋏の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明の高枝切鋏の全体を示した側面図である。本発明の高枝切鋏は、図１に示すように、シャフト１０と、シャフト１０の先端部に軸支されて互いに開閉する一対の切断刃２０と、シャフト１０の基端側で切断刃２０を操作するための切断刃操作手段３０と、切断刃２０と切断刃操作手段３０とを連結して切断刃操作手段３０に加えられた操作力を切断刃２０に伝達する操作用線材４０と、操作用線材４０によって伝達される前記操作力を増大するための操作力増大手段１００とを備えたものとなっている。操作力増大手段１００を設ける場所は、切断刃２０と切断刃操作手段３０との間であれば特に限定されないが、通常、シャフト１００の先端部付近とされる。
【００１２】
シャフト１０は、図１に示すように、径の異なる複数のパイプ１１を継ぐことによって形成している。このため、シャフト１０は、その長手方向へ伸縮させることができるようになっており、切断刃２０の高さを、切断対象である枝木の高さに応じて調節することができるようになっている。シャフト１０の基端部１１ａは、先鋭に形成されており、地面に突き立てることができるようになっている。また、シャフト１０の基端部１１ａの周辺には、足で踏むためのステップ１１ｂが設けられている。このため、高枝切鋏で高枝を切断する際に、高枝切鋏を安定させることができるようになっており、切断作業を楽に行うことができるようになっている。
【００１３】
操作用線材４０は、チェーンやベルトなどであってもよいが、図１の例では、ワイヤを使用している。ワイヤ４０は、パイプ１１の内部に通されている。シャフト１０における基端側には、ワイヤ４０の長さを調節するためのドラム５０が設けられており、シャフト１０を伸縮させる際に、シャフト１０の長さに応じてワイヤ４０の長さを調節することができるようになっている。具体的には、シャフト１０を伸ばす際には、ドラム５０からワイヤ４０を繰り出し、シャフト１０を短くする際には、ドラム５０にワイヤ４０を巻き取ることができるようになっている。ドラム５０の具体的な構造は、特に限定されないが、バレーボールやテニスのネットを張るのに用いられるギヤドラムを採用すると好ましい。これにより、ワイヤ４０を任意の長さで固定することが可能になる。
【００１４】
切断刃操作手段３０は、図１に示すように、シャフト１０に対して回動可能に軸支されたハンドルとしている。ハンドル３０は、ドラム５０に固定されており、ドラム５０と一体的に回動するようになっている。このハンドル３０を図１の太矢印の向きに回動させると、ワイヤ４０がドラム５０の外周部に巻き取られ、ワイヤ４０が切断刃２０を引っ張って、切断刃２０が閉じられるようになっている。ドラム５０には、ドラム５０を初期位置に復帰させる向きに付勢する付勢手段（図示省略）が設けられている。該付勢手段には、通常、コイルスプリングが用いられる。このため、ハンドル３０を離すと、ハンドル３０は自動的に初期位置に復帰し、切断刃２０が開くようになっている。本発明の高枝切鋏は、このように、切断刃操作手段３０を操作することにより、切断刃２０を開閉させ、枝木を切断することが可能なものとなっている。
【００１５】
操作力増大手段１００は、切断刃操作手段３０に加えられた操作力を増大できる構造のものであれば特に限定されない。このような構造としては、テコの原理を利用したもの、滑車の原理を利用したものなどが例示される。これらの構造に共通するのは、ワイヤ４０の変位を小さく変換することにより、ワイヤ４０によって伝達される操作力（切断刃２０の切断力）を大きく増大させることである。以下においては、操作力増大手段１００にテコの原理を利用した第一実施態様の高枝切鋏と、操作力増大手段１００に滑車の原理を利用した第二実施態様の高枝切鋏について、順に説明する。
【００１６】
１．第一実施態様の高枝切鋏
まず、第一実施態様の高枝切鋏について説明する。図２は、本発明の第一実施態様の高枝切鋏の全体を示した側面図である。図３は、本発明の第一実施態様の高枝切鋏において、切断刃２０が開いた状態にあるときの操作力増大手段１００の周辺を拡大して示した側面図である。図４は、本発明の第一実施態様の高枝切鋏において、切断刃２０が閉じた状態にあるときの操作力増大手段１００の周辺を拡大して示した側面図である。第一実施態様の高枝切鋏は、図３，４に示すように、切断刃２０が、一対の切断刃２１，２２で構成され、ワイヤ４０が、一対のワイヤ４１，４２で構成されたものとなっている。
【００１７】
第一実施態様の高枝切鋏において、操作力増大手段１００は、図３，４に示すように、一対のテコ部材１１１，１１１’と、テコ軸支部材１１２と、切断刃軸支部材１１３と、連結固定部材１１４と、一対のリンク部材１１５，１１５’と、一対のテコ案内部材１１６，１１６’とで構成されている。切断刃２１，２２は、それぞれの支点（図中の点Ｅ，Ｅ’に一致）を切断刃軸支部材１１３に軸支されている。このため、切断刃２１，２２は、それぞれ支点Ｅ，Ｅ’を中心として回動することができるようになっている。
切断刃２１，２２の基端部には、リンク部材１１５，１１５’の先端部が回動可能な状態で連結されている。
【００１８】
テコ部材１１１は、図３，４に示すように、力点（図中の点Ａに一致）を有する力節１１１ａと、作用点（図中の点Ｃに一致）を有する作用節１１１ｂとが所定角度を為す側面視略「へ」の字状のものとなっており、力節１１１ａと作用節１１１ｂとの境界部分が支点（図中の点Ｂに一致）となる構造となっている。一方、テコ部材１１１’は、力点（図中の点Ａ’に一致）を有する力節１１１ａ’と、作用点（図中の点Ｃ’に一致）を有する作用節１１１ｂ’とが所定角度を為す側面視略「へ」の字状のものとなっており、力節１１１ａ’と作用節１１１ｂ’との境界部分が支点（図中の点Ｂ’に一致）となる構造となっている。作用節１１１ｂ，１１１ｂ’の長さ（線分ＢＣ及び線分Ｂ’Ｃ’の長さ）は、力節１１１ａ，１１１ａ’の長さ（線分ＡＢ及び線分Ａ’Ｂ’の長さ）よりも短く設定されている。このため、てこの原理によって、図４に示すように、力点Ａ，Ａ’に加えられた力ｆＡ，ｆＡ’（図中では力ｆＡのみを記載）よりも、作用点Ｃ，Ｃ’で作用する力ｆＣ，ｆＣ’（図中ではｆＣのみを記載）の方が大きくなるようになっている。
【００１９】
また、テコ部材１１１，１１１’における支点Ｂ，Ｂ’は、図３，４に示すように、テコ軸支部材１１２に軸支されている。このため、テコ部材１１１，１１１’は、それぞれ支点Ｂ，Ｂ’を中心として回動することができるようになっている。テコ軸支部材１１２は、連結固定部材１１４によって切断刃軸支部材１１３と連結固定されており、支点Ｂ，Ｂ’と支点Ｅ，Ｅ’の相対的位置関係は変わらないようになっている。第一実施態様の高枝切鋏においては、テコ軸支部材１１２と切断刃軸支部材１１３と連結固定部材１１４を四角枠状に形成している。さらに、テコ部材１１１，１１１’の力点Ａ，Ａ’（力節１１１ａ，１１１ａ’の基端部）は、シャフト１０の先端部から側方に突出して設けられたテコ案内部材１１６，１１６’にそれぞれ嵌め込まれており、テコ案内部材１１６，１１６’に沿ってそれぞれスライドすることが可能な構造となっている。テコ案内部材１１６，１１６ａ’は、それぞれ支点Ｂ，Ｂ’を中心とした円弧状に形成されている。このため、テコ部材１１１，１１１’が支点Ｂ，Ｂ’を中心として回転して力点Ａ，Ａ’がテコ案内部材１１６，１１６’に沿って移動しても、テコ軸支部材１１２が動くことのないようになっている。テコ部材１１１，１１１’の力点Ａ，Ａ’には、それぞれワイヤ４１，４２の先端部が固定されている。さらに、テコ部材１１１，１１１’における作用点Ｃ，Ｃ’は、図３，４に示すように、リンク部材１１５，１１５’の基端部に対して回動可能な状態で連結されている。
【００２０】
操作力増大手段１００を上記のように構成することで、図３に示す状態からワイヤ４１，４２をシャフト１０の基端側に引っ張ることにより、テコ部材１１１，１１１’の力点Ａ，Ａ’を外側位置の点Ａ０，Ａ０’から内側位置の点Ａ１，Ａ１’へと移動させる（図４を参照）ことが可能となっている。この際、切断刃２１，２２の基端部Ｄ，Ｄ’は、リンク部材１１５，１１５’によって引っ張られ、切断刃２１，２２が閉じられるようになっている。この際、テコ部材１１１，１１１’によって、ワイヤ４１，４２で伝達される操作力が増大するようになっており、僅かな力で大きな切断力を得ることが可能な構造となっている。テコ部材１１１，１１１’における操作力の増大倍率は、作用節１１１ｂ，１１１ｂ’の長さに対する力節１１１ａ，１１１ａ’の長さの比に一致する。この比は、１以上であれば特に限定されないが、通常、１．５以上、好ましくは２以上、より好ましくは２．５以上とされる。一方、この比を大きくしすぎると、テコ案内部材１１６，１１６’を長く確保する必要が生じるため、通常、５以下とされる。切断刃２１，２２は、図示省略の付勢手段（通常、コイルスプリング）によって互いに開く方向に付勢されており、ワイヤ４１，４２による引張力が加えられなくなると、自動的に開くようになっている。
【００２１】
以上のように、第一実施態様の高枝切鋏は、てこの原理を利用することにより、ワイヤ４１，４２で伝達される操作力を増大するものとなっている。第一実施態様の高枝切鋏においては、テコ部材と、リンク部材と、テコ案内部材とをそれぞれ２つずつ設け、切断刃２１，２２の双方が支点Ｅ，Ｅ’を中心として回動する構造としたが、必ずしもこのようにする必要はない。すなわち、テコ部材１１１’とリンク部材１１５’とテコ案内部材１１６’のみを設けて、テコ部材１１１’とリンク部材１１５’とテコ案内部材１１６’を省略し、切断刃２１のみが、固定刃である切断刃２２に対して開閉動作を行うようにしてもよい。この場合には、操作力増大手段１００を簡素化して、高枝切鋏を壊れにくく、低コストなものとすることができる。また、高枝切鋏を軽量化することもできるので、枝木の切断作業をより容易に行うことも可能になる。第一実施態様の高枝切鋏において、特に言及しない部分については、既に述べた図１の高枝切鋏と同様であるため、説明を割愛する。
【００２２】
２．第二実施態様の高枝切鋏
続いて、第二実施態様の高枝切鋏について説明する。図５は、本発明の第二実施態様の高枝切鋏の全体を示した側面図である。図６は、本発明の第二実施態様の高枝切鋏における操作力増大手段１００の周辺を拡大して示した側面図である。図６においては、シャフト１０及びケース１２３を、シャフト１０の中心線を通る平面で切断して示してある。第二実施態様の高枝切鋏は、図５に示すように、切断刃２０が、一対の切断刃２１，２２で構成され、切断刃２１の基端部のみにワイヤ４０が固定されたものとなっている。すなわち、切断刃２２は動くことのない固定刃となっており、切断刃２１は切断刃２２に対して開閉動作を行う可動刃となっている。切断刃２１は、切断刃２２に対して支点Ｅで軸支されている。
【００２３】
第二実施態様の高枝切鋏においては、図６に示すように、操作力増大手段１００を、シャフト１０と平行な方向に移動可能な動滑車１２１と、動滑車１２１をシャフト１０と平行な方向に案内するための動滑車案内部材１２２と、動滑車１２１及び動滑車案内部材１２２を収容するためのケース１２３とで構成している。操作用線材４０は、動滑車１２１における切断刃２０側の外周部に巻き掛けられてその先端部がケース１２３の内底部に固定された巻掛線材４３と、動滑車１２１の中心部と切断刃２１の基端部とを連結する連結線材４４とで構成している。操作力増大手段１００をこのように構成することで、巻掛線材４３の基端部を引っ張ることにより、動滑車１２１を動滑車案内部材１２２の基端側へ移動させ、切断刃２１の基端部を連結線材４４で引っ張り、切断刃２１を切断刃２２に対して閉じることができるようになっている。この際、動滑車１２１は、操作用線材４０から図６の太矢印に示す力を受けるようになっており、巻掛線材４３に加えられた操作力ｆは、切断力２ｆ（大きさが操作力ｆの２倍という意味）として切断刃２１に伝達されるようになっている。このため、僅かな力で大きな切断力を得ることが可能な構造となっている。切断刃２１は、図示省略の付勢手段（通常、コイルスプリング）によって開く方向に付勢されており、連結線材４４による引張力が加えられなくなると、自動的に開くようになっている。
【００２４】
ところで、操作力増大手段１００を構成する動滑車の数は、１つに限定されず、２つ以上とすることも可能である。これにより、巻掛線材４３に加えられた操作力ｆを４倍以上とすることも可能になる。図７は、本発明の第二実施態様の高枝切鋏の変形例における操作力増大手段１００の周辺を拡大して示した側面図である。図７においては、シャフト１０及びケース１２３を、シャフト１０の中心線を通る平面で切断して示してある。図７の高枝切鋏は、動滑車１２１と連結線材４４との間に、別の動滑車１２４を介在させている。動滑車１２４は、動滑車案内部材１２５によってシャフト１０と平行な方向に案内されるようになっている。動滑車１２４の切断刃２０側の外周部には、巻掛連結線材４５が巻き掛けられている。巻掛連結線材４５の基端部は、動滑車１２１の中心部に連結され、巻掛連結線材４５の先端部は、ケース１２３の内底部に固定されている。連結線材４４の基端部は、動滑車１２４の中心部に連結されている。
【００２５】
操作力増大手段１００を図７に示すように構成することで、巻掛線材４３の基端部を引っ張ることにより、動滑車１２１，１２４を動滑車案内部材１２２，１２５の基端側へ移動させ、切断刃２１の基端部を連結線材４４で引っ張り、切断刃２１を切断刃２２に対して閉じることができるようになっている。この際、動滑車１２１，１２４は、操作用線材４０から図７の太矢印に示す力を受けるようになっており、巻掛線材４３に加えられた操作力ｆは、切断力４ｆ（大きさが操作力ｆの４倍という意味）として切断刃２１に伝達されるようになっている。このため、さらに僅かな力で大きな切断力を得ることが可能な構造となっている。このように、操作力増大手段１００に組み込む動滑車の数を増加させるたびに、操作力を倍々で増加させていくことができる。第二実施態様の高枝切鋏において、特に言及しない部分については、既に述べた図１の高枝切鋏や、第一実施態様の高枝切鋏（図２〜４を参照）と同様である。
【符号の説明】
【００２６】
１０      シャフト
１１      パイプ
１１ａ    基端部
１１ｂ    ステップ
２０      切断刃
２１      切断刃
２２      切断刃
３０      ハンドル（切断刃操作手段）
４０      ワイヤ（操作用線材）
４１      ワイヤ
４２      ワイヤ
４３      巻掛線材
４４      連結線材
４５      巻掛連結線材
５０      ドラム
１００      操作力増大手段
１１１      テコ部材
１１１ａ    力節
１１１ｂ    作用節
１１１’    テコ部材
１１１ａ’  力節
１１１ｂ’  作用節
１１２      テコ軸支部材
１１３      切断刃軸支部材
１１４      連結固定部材
１１５      リンク部材
１１５’    リンク部材
１１６      テコ案内部材
１１６’    テコ案内部材
１２１      動滑車
１２２      動滑車案内部材
１２３      ケース
１２４      動滑車
１２５      動滑車案内部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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